JP5987668B2 - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、金属ナノワイヤを含有する導電膜を透明電極として用いる静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備える表示装置に適用して有効な技術に関するものである。

例えば、表示装置の一例として、薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリックス方式の表示装置は、薄型、軽量といった利点を有し、テレビ、コンピュータ、携帯電話や小型携帯機器、車載機器他の様々な電子機器の表示装置として一般的に用いられている。

これらの表示装置の多くは、液晶表示装置、あるいは、有機エレクトロルミネッセンス表示装置である。液晶表示装置は、１対の透明基板で液晶を挟持した液晶セルと、液晶セルの両外側に貼り合わせた光学異方性フィルムと、表示光源となるバックライトとの組み合わせからなる表示装置である。有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス材料を電極間に挟み込んで、電極への印加電力を発光に変えて自発光する表示装置である。

一方、タッチパネルは、表示装置の表示領域に対応する画面を指やペンでタッチすることで位置を検知して、位置座標などを、表示装置と組み合わせることで表示装置に入力する機能を有する機器である。このタッチパネルは、その動作原理において様々は方式が存在するが、最近では、小型携帯機器用途において静電容量結合方式のタッチパネルが主体となっている。

静電容量結合方式のタッチパネルは、表示装置の表示領域に対応するタッチパネル基板上のタッチパネル画面に、タッチされた位置を検出するパターン化させた透明電極が形成されている。このタッチパネル画面の周辺には、透明電極からの位置検出信号を取り出す配線が形成され、位置検出信号を外部の検出回路に出力するための配線回路などを備えている。

この静電容量結合方式のタッチパネルでは、高速にタッチされた位置を検出できる利点があり、指タッチを基本として、指先と位置検出電極との間での静電容量の変化を捉えて位置を検出する。例えば、ＸＹ位置を検出する場合に、ＸＹ位置検出電極間は絶縁された構造を有している。

このようなタッチパネルでは、インジウムスズ酸化物などの金属酸化物導電体が、導電性と光透過性の点で、上述の透明電極に標準的に用いられている。しかし、金属酸化物膜は、通常、スパッタ法を用いて真空成膜しているので形成コストを要する課題がある。また、特にインジウムスズ酸化物では導電性と光透過性に優れた膜を形成するに２００℃近い高温条件を要し、形成された膜の内部応力が大きく成膜した基板に応力負荷がかかるなどの課題がある。

このような課題がある金属酸化物膜に替わり、近年、金属ナノワイヤを含有する導電膜が知られている。特に、金属ナノワイヤを塗膜溶液に含有させて、基板上にインクジェット法やディスペンス法、スクリーン印刷法を用いて塗工、乾燥して、透明導電膜を形成することが知られている。

例えば、静電容量結合方式のタッチパネルと表示装置とを組み合わせた例としては、特許文献１が知られている。特許文献１には、有機エレクトロルミネッセンスの構成に静電容量結合方式のタッチパネルを組み合わせた入力機能付き有機エレクトロルミネッセンス装置が記載されている。

特開２００８-２１６５４３号公報

ところで、上記特許文献１を含む従来の静電容量結合方式のタッチパネルと表示装置とを組み合わせた技術に関して、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。

例えば、金属ナノワイヤを含有する導電膜では、金属ナノワイヤ同士が接触することで電気的に接続導通し、導電特性を発現していることになる。このとき、金属ナノワイヤを塗膜溶液に含有させて、塗布膜を形成、加熱乾燥して、透明導電膜とする場合は、塗布時から乾燥膜の形成時に膜としては乾燥、収縮することになる。このとき、形成される膜ごとには金属ナノワイヤの形状や相対位置関係が同一になることは皆無であるために個体差が生じる。このため、膜中の金属ナノワイヤ同士の相対位置関係は変動し、接触接合状態が膜により変動することになる。これゆえに、膜形成ごとに導電特性も変動する問題が生じることが考えられる。

そこで、本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その代表的な目的は、導電特性の変動を抑えた金属ナノワイヤを含有する導電膜を用いて、高品位の静電容量検出を実現する静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備える表示装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、代表的な表示装置は、対向配置される第１基板と第２基板とを有し、前記第１基板側にマトリクス状に配置される薄膜トランジスタ回路の画素集合体である表示領域を有する表示装置であって、以下の特徴を有するものである。前記表示装置は、前記第２基板は透明基板からなり、前記第２基板上にＸＹ位置座標を検出する透明電極が設けられ、前記透明電極に対してタッチされた位置を静電容量結合により検出する静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備えている。

そして、前記タッチパネルは、前記透明電極が透明樹脂中に含有された金属ナノワイヤの導電膜からなり、前記導電膜の一部表面に積層する、前記タッチパネルの外部回路と接続するための引き出し電極を備え、前記透明樹脂の表面層から前記金属ナノワイヤが露出し、前記露出した金属ナノワイヤと前記引き出し電極とが接合する構造であることを特徴とする。

特に、前記表示装置としては、前記第１基板と前記第２基板とにより液晶層を挟持し、表示光源となるバックライトを備えた液晶表示装置、または、前記第１基板上に、前記薄膜トランジスタ回路につながる電極層間に有機エレクトロルミネッセンス層を形成した発光素子を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置であることを特徴とする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

すなわち、代表的な効果は、導電特性の変動を抑えた金属ナノワイヤを含有する導電膜を用いて、高品位の静電容量検出を実現する静電容量方式タッチパネルを入力装置として備える表示装置を実現することができる。

本発明の実施の形態１である表示装置の一例を説明するための概略断面図である。 本発明の実施の形態１である表示装置に含まれる静電容量結合方式タッチパネルの一例を説明するための基板平面図である。 図２において、透明電極と引き出し配線の接続部を説明するためのタッチパネル断面図（図２のｃ部切断面）である。 図２において、ＸＹ位置座標の透明電極の交差部を説明するためのタッチパネル断面図（図２のａ−ａ’切断面）である。 図２において、ＸＹ位置座標の透明電極の交差部を説明するためのタッチパネル断面図（図２のｂ−ｂ’切断面）である。 図２に示す静電容量結合方式タッチパネルの製造方法の一例を説明するための工程断面図である。 図６に続く、図２に示す静電容量結合方式タッチパネルの製造方法の一例を説明するための工程断面図である。 本発明の実施の形態２である液晶表示装置の一例を説明するための概略断面図である。 本発明の実施の形態３である有機エレクトロルミネッセンス表示装置の一例を説明するための概略断面図である。

以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数の実施の形態またはセクションに分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

［本発明の実施の形態の概要］
本発明の実施の形態の表示装置は、以下の特徴を有している（一例として、（）内に対応する構成要素、符号などを付記）。

本実施の形態の表示装置は、対向配置される第１基板（表示回路基板１１）と第２基板（透明基板１５）とを有し、前記第１基板側にマトリクス状に配置される薄膜トランジスタ回路の画素集合体である表示領域（表示回路層１２）を有する表示装置であって、以下の特徴を有するものである。前記表示装置は、前記第２基板は透明基板からなり、前記第２基板上にＸＹ位置座標を検出する透明電極（透明電極１４２，１４３）が設けられ、前記透明電極に対してタッチされた位置を静電容量結合により検出する静電容量結合方式タッチパネル（静電容量検出タッチパネル回路層１４）を入力装置として備えている。

そして、前記タッチパネルは、前記透明電極が透明樹脂中に含有された金属ナノワイヤの導電膜からなり、前記導電膜の一部表面に積層する、前記タッチパネルの外部回路と接続するための引き出し電極（引き出し配線１４４、接続電極１４５）を備え、前記透明樹脂の表面層から前記金属ナノワイヤが露出し、前記露出した金属ナノワイヤと前記引き出し電極とが接合する構造であることを特徴とする。

特に、前記表示装置としては、前記第１基板と前記第２基板とにより液晶層（挟持液晶層２３）を挟持し、表示光源となるバックライト（バックライト２６）を備えた液晶表示装置、または、前記第１基板上に、前記薄膜トランジスタ回路につながる電極層間に有機エレクトロルミネッセンス層（有機エレクトロルミネッセンス発光回路層３６）を形成した発光素子を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置であることを特徴とする。

さらに好ましくは、上記表示装置において、以下の特徴を有している。前記金属ナノワイヤは、断面直径が１０〜１００ｎｍの範囲であり、かつ、長さが１〜１００μｍの範囲である。前記金属ナノワイヤは、銀ナノワイヤである。前記タッチパネルは、前記透明基板の表面に対して前記導電膜の透明樹脂が接合する構造であり、前記導電膜の表面層の１０〜２００ｎｍの範囲の厚さに前記金属ナノワイヤが含有されている。前記導電膜の透明樹脂は、感光性樹脂絶縁物からなる。前記導電膜は、可視光領域で光透過率が８０％以上である。

また、本実施の形態の表示装置において、入力装置として備えている静電容量結合方式タッチパネルは、以下の工程により製造される特徴を有している（一例として、（）内に対応する構成要素、符号、図面などを付記）。すなわち、透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された感光性樹脂組成物フィルム（感光性樹脂組成物フィルム５１，５３）を備えた支持体フィルム（支持体フィルム５２）から、転写により前記感光性樹脂組成物フィルムを前記透明基板に貼り合わせる工程（図６−（２）、図６−（４））と、前記感光性樹脂組成物フィルムを所望の形状に遮光マスクを介して露光し、アルカリ性現像液を用いて前記露光での未露光部分を現像により除去することで、前記透明基板上に所望の形状で形成された透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された導電膜からなる前記透明電極を形成する工程（図６−（３）、図７−（５））と、前記導電膜の一部表面に積層して、前記透明樹脂の表面層から露出された前記金属ナノワイヤと接合され、前記タッチパネルの外部回路と接続するための引き出し電極を形成する工程（図７−（６））とから実現される。

上述した透明樹脂はフィルム状で、金属ナノワイヤは固体物中に固定されていて、金属ナノワイヤ同士の相対位置関係は、フィルム転写や露光、現像により導電膜を形成した後も変動はない。このため、フィルム初期に設計された導電特性は、導電膜を形成した後も変動することはないので、これを導電膜として用いることで高品位の静電容量検出を実現する静電容量結合方式タッチパネルを実現することが可能となる。

この静電容量結合方式タッチパネルを備えた第２基板と、マトリクス状に配置される薄膜トランジスタ回路の画素集合体である表示領域を有する第１基板とを対向させることで、静電容量結合方式タッチパネルを備えた表示装置を実現する。例えば、液晶表示装置の場合は、第１基板と第２基板とを基板外周部において接着封止材料で密封して、第１基板と第２基板との間に液晶層を挟持させることで、液晶セルを実現し、表示光源となるバックライトを備えて液晶表示装置となる。また、有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、第１基板である薄膜トランジスタ回路基板上に、電極層間に有機エレクトロルミネッセンス層を発光素子として形成することで、自発光の有機エレクトロルミネッセンス表示装置となる。

以上説明した本発明の実施の形態の概要に基づいた各実施の形態を、以下において図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

［実施の形態１］
本実施の形態の表示装置を、図１〜図７を用いて説明する。

＜表示装置＞
図１を用いて、本実施の形態の表示装置について説明する。図１は、この表示装置の一例を説明するための概略断面図である。

本実施の形態の表示装置は、静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備える表示装置であり、表示回路基板１１、表示回路層１２、挟持層１３、静電容量検出タッチパネル回路層１４、透明基板１５などから構成される。

本実施の形態の表示装置では、表示回路基板１１上にマトリクス状に配置される薄膜トランジスタ回路の画素集合体である表示回路層１２を備える。この表示回路層１２の対向面に、静電容量検出タッチパネル回路層１４を備える透明基板１５があり、この対向する表示回路基板１１と透明基板１５により挟持層１３が形成されている。

この表示装置では、背面側の表示回路基板１１上に備える表示回路層１２からの発光が、挟持層１３、静電容量検出タッチパネル回路層１４、前面側の透明基板１５を透過して表示光となり、静電容量結合方式タッチパネルを備えた表示装置を実現することができる。

＜静電容量結合方式タッチパネル＞
図２を用いて、図１に示した表示装置において、この表示装置に含まれる静電容量結合方式タッチパネルについて説明する。図２は、この静電容量結合方式タッチパネルの一例を説明するための基板平面図である。図２に示す静電容量結合方式タッチパネルは、図１に示した静電容量検出タッチパネル回路層１４を備える透明基板１５の部分である。

本実施の形態の静電容量結合方式タッチパネルは、透明基板１５、タッチ画面１４１、透明電極（Ｘ位置座標）１４２、透明電極（Ｙ位置座標）１４３、引き出し配線１４４、接続電極１４５、接続端子１４６などから構成される。

本実施の形態の静電容量結合方式タッチパネルでは、透明基板１５の片面にタッチ位置座標を検出するためのタッチ画面１４１があり、この領域に静電容量変化を検出して、Ｘ位置座標とする透明電極１４２と、Ｙ位置座標とする透明電極１４３を備えている。なお、図２においては、区別して分かり易くするため、Ｘ位置座標とする透明電極１４２は横線で図示し、Ｙ位置座標とする透明電極１４３は縦線で図示している。

これらのＸ、Ｙ位置座標とするそれぞれの透明電極１４２，１４３には、タッチパネルとしての電気信号を制御するドライバー素子回路と接続するための引き出し配線１４４と、その引き出し配線１４４と透明電極１４２，１４３を接続する接続電極１４５が配置されている。さらに、引き出し配線１４４の接続電極１４５と反対側の端部には、ドライバー素子回路と接続する接続端子１４６が配置されている。

透明基板１５としては、ソーダガラスや、ホウケイ酸ガラスなどのアルカリガラスや、無アルカリガラス、化学強化ガラスなどのガラス基板が適している。また、透明性を有するポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、耐熱性と透明性の高いポリイミドフィルムも知られており、透明性を有するこのような樹脂系基板を用いることも可能である。

透明電極１４２，１４３は、透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された導電膜からなる。金属ナノワイヤは、断面直径が１０〜１００ｎｍ、長さが１〜１００μｍの範囲である。この金属ナノワイヤは、透明樹脂の表面層から露出し、この露出した金属ナノワイヤと引き出し配線１４４に繋がる接続電極１４５とが接合する構造である。

金属ナノワイヤとしては、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃ、Ｐｄなどのナノワイヤを用いることができる。この中でも、導電膜としての導電性と光透過性の観点からＡｇナノワイヤが好適な構成材料であり、本実施の形態ではＡｇナノワイヤを用いた例を説明する。

また、透明電極１４２，１４３は、透明基板１５の表面に対して導電膜の透明樹脂が接合する構造であり、導電膜の表面層の１０〜２００ｎｍの範囲の厚さに金属ナノワイヤが含有されている。この導電膜の透明樹脂は感光性樹脂絶縁物からなり、導電膜の光透過率は可視光領域で８０％以上である。

引き出し配線１４４は、スパッタ法や蒸着法で成膜される金属電極が適している。具体的には、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｕ，Ｎｉなどの合金、積層、単独構成の電極が挙げられる。また、Ａｇ導電ペーストを用いて形成することも可能である。

＜透明電極と引き出し配線の接続部＞
図３を用いて、図２に示した静電容量結合方式タッチパネルにおいて、透明電極と引き出し配線の接続部の断面構造について説明する。図３は、この透明電極と引き出し配線の接続部を説明するためのタッチパネル断面図であり、図２のｃ部切断面を示す。図３においては、Ｙ位置座標の透明電極１４３と引き出し配線１４４の接続部について示すが、Ｘ位置座標の透明電極１４２と引き出し配線１４４の接続部についても同様である。

透明電極１４３と引き出し配線１４４を接続する接続電極１４５は、引き出し配線１４４を形成する際に、透明電極１４３の端部に積層する構造で形成されるものであり、特に引き出し配線１４４と個別の工程が必要とされるものではない。

透明電極１４３は、透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された導電膜からなり、透明基板１５の表面に積層された透明樹脂層１４３ａと、この透明樹脂層１４３ａの表面に積層された金属ナノワイヤ含有層１４３ｂから構成されている。金属ナノワイヤ含有層１４３ｂの金属ナノワイヤは表面層から露出しており、この露出した金属ナノワイヤと引き出し配線１４４に繋がる接続電極１４５が接合されている。例えば、金属ナノワイヤ含有層１４３ｂでは、金属ナノワイヤの端部などが表面から突出したりして、部分的に露出した構造となる。

このような構造により、Ｙ位置座標の透明電極１４３と接続電極１４５と引き出し配線１４４とは電気的に接続された構造となる。同様に、Ｘ位置座標の透明電極１４２と接続電極１４５と引き出し配線１４４とは電気的に接続された構造となる。透明電極としては、Ｘ、Ｙ位置座標とするそれぞれの透明電極１４２，１４３を備えている。

＜ＸＹ位置座標の透明電極の交差部＞
図４および図５を用いて、図２に示した静電容量結合方式タッチパネルにおいて、ＸＹ位置座標の透明電極の交差部の断面構造について説明する。図４および図５は、このＸＹ位置座標の透明電極の交差部を説明するためのタッチパネル断面図であり、それぞれ、図４は図２のａ−ａ’切断面を示し、図５は図２のｂ−ｂ’切断面を示す。

Ｘ位置座標の透明電極１４２は、透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された導電膜からなり、絶縁樹脂からなる透明樹脂層１４２ａと、この透明樹脂層１４２ａに積層された金属ナノワイヤ含有層１４２ｂから構成されている。また、Ｙ位置座標の透明電極１４３も同様に、透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された導電膜からなり、絶縁樹脂からなる透明樹脂層１４３ａと、この透明樹脂層１４３ａに積層された金属ナノワイヤ含有層１４３ｂから構成されている。

このような構成からなるＸＹ位置座標の透明電極１４２，１４３の交差部において、Ｘ位置座標の透明電極１４２に対して、Ｙ位置座標の透明電極１４３の交差部は、図４に示すように、絶縁樹脂からなる透明樹脂層１４３ａにより、絶縁された交差構造となっている。また、Ｙ位置座標の透明電極１４３に対して、Ｘ位置座標の透明電極１４２の交差部は、図５に示すように、絶縁樹脂からなる透明樹脂層１４３ａにより、絶縁された交差構造となっている。これにより、Ｘ位置座標の透明電極１４２とＹ位置座標の透明電極１４３とは絶縁された構造からなる。

これらのＸＹ位置座標の透明電極１４２，１４３では、前述したように、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃ、Ｐｄなどの金属ナノワイヤの中でも、導電膜としての導電性と光透過性の観点からＡｇナノワイヤが最も適している。

また、透明電極１４２，１４３では、透明基板１５の表面に対して透明樹脂層１４２ａ，１４３ａが接合され、金属ナノワイヤ含有層１４２ｂ，１４３ｂの表面層の１０〜２００ｎｍの厚さに金属ナノワイヤが含有されている。この導電膜の透明樹脂は感光性樹脂絶縁物からなり、導電膜の光透過率は可視光領域で８０％以上となっている。

＜静電容量結合方式タッチパネルの製造方法＞
図６および図７を用いて、図２に示した静電容量結合方式タッチパネルの製造方法について説明する。図６および図７は、この静電容量結合方式タッチパネルの製造方法の一例を説明するための工程断面図であり、図６の後に図７が続く断面図となっている。図６および図７において、（１）〜（３）は図４と同様の切断面の断面図を示し、（４）〜（５）は図５と同様の切断面の断面図を示し、（６）は図３と同様の切断面の断面図を示す。

図２に示したタッチパネルを、以下の条件で作製した。

まず、（１）に示すように、透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された感光性樹脂組成物フィルム５１を備えた支持体フィルム５２を用意する。これは、感光性樹脂組成物フィルム５１を支持するための支持体フィルム５２に、感光性樹脂組成物フィルム５１が積層されたフィルム構造の部材である。この感光性樹脂組成物フィルム５１では、金属ナノワイヤが透明樹脂による固体物中に固定されている。このフィルム構造の部材としては、感光性樹脂組成物フィルム５１の支持体フィルム５２とは反対側に、ベースフィルムが積層された構造の部材を用いることも可能である。

次に、（２）に示すように、感光性樹脂組成物フィルム５１を備えた支持体フィルム５２から、フィルム転写により感光性樹脂組成物フィルム５１を透明基板１５に貼り合わせる。このフィルム転写により、透明基板１５には、支持体フィルム５２から剥離された感光性樹脂組成物フィルム５１の部分が貼り合わされた構造となる。

そして、（３）に示すように、感光性樹脂組成物フィルム５１を所望の形状に遮光マスクを介して露光し、アルカリ性現像液を用いて露光工程での未露光部分を除去し、透明基板１５上に所望の形状で形成された透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された導電膜からなるＸ位置座標となる透明電極１４２を形成する。

次に、Ｘ位置座標となる透明電極１４２の形成後は、Ｙ位置座標となる透明電極１４３を形成するために、（４）に示すように、上記（２）と同様に、再度、フィルム転写により感光性樹脂組成物フィルム５３を透明基板１５に貼り合わせる。

そして、（５）に示すように、上記（３）と同様に、所望の形状に遮光マスクを介して露光し、アルカリ性現像液を用いて露光工程での未露光部分を除去し、透明基板１５上に所望の形状で形成された透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された導電膜からなるＹ位置座標となる透明電極１４３を形成する。

次に、（６）に示すように、透明基板１５の表面に、外部回路と接続するための引き出し配線１４４と、この引き出し配線１４４と透明電極１４３（１４２）を接続する接続電極１４５を形成する。ここでは、フレーク形状のＡｇを含有する導電ペースト材料を使ってスクリーン印刷法を用いて、引き出し配線１４４、接続電極１４５を同時に形成している。

上述した（１）〜（６）の工程により、金属ナノワイヤが透明樹脂による固体物中に固定されている感光性樹脂組成物フィルム５１，５３を用いて、金属ナノワイヤ同士の相対位置関係はフィルム転写や露光、現像により導電膜を形成した後も変動はないので、高品位のＸＹ位置座標の透明電極１４２，１４３を有する静電容量結合方式タッチパネルを作製することが可能となる。

このようにして、高品位の静電容量検出を実現する静電容量結合方式タッチパネルを得ることが可能となり、これにより、静電容量結合方式タッチパネルを備えた透明基板を対向基板とする表示装置を実現することができる。

＜本実施の形態の効果＞
以上説明した本実施の形態の表示装置によれば、対向配置される表示回路基板１１と透明基板１５とを有し、表示回路基板１１側にマトリクス状に配置される薄膜トランジスタ回路の画素集合体である表示回路層１２を有する表示装置において、透明基板１５上にＸＹ位置座標を検出する透明電極１４２，１４３が設けられ、これらの透明電極１４２，１４３に対してタッチされた位置を静電容量結合により検出する静電容量検出タッチパネル回路層１４を含む静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備える構成によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）静電容量結合方式タッチパネルにおいて、透明電極１４２，１４３が透明樹脂中に含有された金属ナノワイヤの導電膜からなり、この導電膜の一部表面に積層する、引き出し配線１４４に繋がる接続電極１４５を備え、透明樹脂の表面層から金属ナノワイヤが露出し、この露出した金属ナノワイヤと、引き出し配線１４４に繋がる接続電極１４５とが接合する構造であることにより、導電特性の変動を抑えた金属ナノワイヤを含有する導電膜を用いて、高品位の静電容量検出を実現する静電容量方式タッチパネルを入力装置として備える表示装置を実現することができる。

すなわち、透明電極１４２，１４３を形成するための部材は感光性樹脂組成物フィルム５１からなるフィルム状で、金属ナノワイヤは固体物中に固定されていて、金属ナノワイヤ同士の相対位置関係は、フィルム転写や露光、現像により導電膜を形成した後も変動はない。このため、フィルム初期に設計された導電特性は、導電膜を形成した後も変動することはないので、これを導電膜として用いることで、高品位の静電容量結合による検出を実現する静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備える表示装置を実現することが可能となる。

（２）上記（１）において、特に、以下の条件により、透明電極１４２，１４３の導電膜として、導電性と光透過性の観点から最適にすることができる。（２−１）金属ナノワイヤ含有層１４２ｂ，１４３ｂの金属ナノワイヤは、断面直径が１０〜１００ｎｍの範囲であり、かつ、長さが１〜１００μｍの範囲である。（２−２）金属ナノワイヤ含有層１４２ｂ，１４３ｂの金属ナノワイヤは、銀ナノワイヤである。（２−３）透明基板１５の表面に対して接合された透明電極１４２，１４３の導電膜は、導電膜の表面層の１０〜２００ｎｍの範囲の厚さに、金属ナノワイヤが含有された金属ナノワイヤ含有層１４２ｂ，１４３ｂを有している。（２−４）透明電極１４２，１４３の導電膜の透明樹脂層１４２ａ，１４３ａおよび金属ナノワイヤ含有層１４２ｂ，１４３ｂ中の透明樹脂は、感光性樹脂絶縁物からなる。（２−５）透明電極１４２，１４３の導電膜の透明樹脂層１４２ａ，１４３ａおよび金属ナノワイヤ含有層１４２ｂ，１４３ｂ中の透明樹脂は、可視光領域で光透過率が８０％以上である。上記（２−１），（２−２）の条件は導電性の観点で適し、上記（２−３），（２−４），（２−５）の条件は光透過性の観点で適している。

［実施の形態２］
本実施の形態の表示装置を、図８を用いて説明する。本実施の形態は、液晶表示装置に適用した例である。

図８を用いて、本実施の形態の液晶表示装置について説明する。図８は、この液晶表示装置の一例を説明するための概略断面図である。

本実施の形態の液晶表示装置は、静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備える表示装置であり、表示回路透明基板２１、表示回路層２２、挟持液晶層２３、静電容量検出タッチパネル回路層２４、透明基板２５、バックライト２６、偏光板２７、偏光板２８、基板周辺液晶シール材２９などから構成される。

本実施の形態の液晶表示装置では、表示光源となるバックライト２６を備え、液晶による光透過、遮閉のためにバックライト２６からの光を偏光とする偏光板２７と、偏光を透過させる表示回路透明基板２１上にマトリクス状に配置される薄膜トランジスタ回路の画素集合体である表示回路層２２を備える。この表示回路層２２の対向面には、静電容量検出タッチパネル回路層２４を備える透明基板２５があり、偏光板２７と対をなす偏光板２８を備えている。対向する表示回路透明基板２１と透明基板２５を基板周辺で接合させる基板周辺液晶シール材２９により、基板間の空間に挟持液晶層２３を挟持する。この挟持液晶層２３によりバックライト２６からの光が対向する偏光板２８を透過して表示光となり、静電容量結合方式タッチパネルを備えた液晶表示装置を実現することができる。

以上説明した本実施の形態の液晶表示装置によれば、表示回路透明基板２１と透明基板２５とにより挟持液晶層２３を挟持し、表示光源となるバックライト２６を備えた構成において、静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備えることで、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

［実施の形態３］
本実施の形態の表示装置を、図９を用いて説明する。本実施の形態は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置に適用した例である。

図９を用いて、本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス表示装置について説明する。図９は、この有機エレクトロルミネッセンス表示装置の一例を説明するための概略断面図である。

本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備える表示装置であり、表示回路基板３１、表示回路層３２、挟持透明接着層３３、静電容量検出タッチパネル回路層３４、透明基板３５、有機エレクトロルミネッセンス発光回路層３６などから構成される。

本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス表示装置では、表示回路基板３１上にマトリクス状に配置される薄膜トランジスタ回路の画素集合体である表示回路層３２を備え、その上層に薄膜トランジスタ回路とつながる電極層間に有機エレクトロルミネッセンス材料の極薄膜を形成して、電極へ電流印加により有機エレクトロルミネッセンス材料が発光する有機エレクトロルミネッセンス発光回路層３６を備えている。この有機エレクトロルミネッセンス発光回路層３６の対向面には、静電容量検出タッチパネル回路層３４を備える透明基板３５がある。対向する表示回路基板３１と透明基板３５は、光透過のために透明な挟持透明接着層３３で接合されている。有機エレクトロルミネッセンス発光回路層３６からの発光が、挟持透明接着層３３、静電容量検出タッチパネル回路層３４、透明基板３５を透過して表示光となり、静電容量結合方式タッチパネルを備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置を実現することができる。

以上説明した本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス表示装置によれば、表示回路基板３１上に、薄膜トランジスタ回路につながる電極層間に有機エレクトロルミネッセンス発光回路層３６を形成した発光素子を備えた構成において、静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備えることで、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１１・・・表示回路基板
１２・・・表示回路層
１３・・・挟持層
１４・・・静電容量検出タッチパネル回路層
１４１・・・タッチ画面
１４２・・・透明電極（Ｘ位置座標）
１４２ａ・・透明樹脂層
１４２ｂ・・金属ナノワイヤ含有層
１４３・・・透明電極（Ｙ位置座標）
１４３ａ・・透明樹脂層
１４３ｂ・・金属ナノワイヤ含有層
１４４・・・引き出し配線
１４５・・・接続電極
１４６・・・接続端子
１５・・・透明基板
２１・・・表示回路透明基板
２２・・・表示回路層
２３・・・挟持液晶層
２４・・・静電容量検出タッチパネル回路層
２５・・・透明基板
２６・・・バックライト
２７・・・偏光板
２８・・・偏光板
２９・・・基板周辺液晶シール材
３１・・・表示回路基板
３２・・・表示回路層
３３・・・挟持透明接着層
３４・・・静電容量検出タッチパネル回路層
３５・・・透明基板
３６・・・有機エレクトロルミネッセンス発光回路層
５１・・・感光性樹脂組成物フィルム
５２・・・支持体フィルム
５３・・・感光性樹脂組成物フィルム

Claims (9)

1. 対向配置される第１基板と第２基板とを有し、前記第１基板側にマトリクス状に配置される薄膜トランジスタ回路の画素集合体である表示領域を有する表示装置であって、
   前記第２基板は透明基板からなり、
   前記第２基板上にＸＹ位置座標を検出する透明電極が設けられ、前記透明電極に対してタッチされた位置を静電容量結合により検出する静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備え、
   前記第２基板上に備える前記透明電極は、フィルム転写と露光および現像により形成され、
   前記第２基板のタッチする基板面に対して、基板裏面上に第１透明樹脂層があり、次に前記第１透明樹脂層に対して透明樹脂中に金属ナノワイヤを含有した第１導電膜の層が積層され、次に第２透明樹脂層が積層され、次に前記第２透明樹脂層に対して透明樹脂中に金属ナノワイヤを含有した第２導電膜の層が積層されて、前記第１導電膜の層と前記第２導電膜の層とが前記第２透明樹脂層を介して交差することで、ＸとＹの位置を検出するタッチパネル電極となり、前記第１導電膜および前記第２導電膜の一部表面に積層する、前記タッチパネルの外部回路と接続するための引き出し電極を備え、
   前記透明樹脂の表面層から前記金属ナノワイヤが露出し、前記露出した金属ナノワイヤと前記引き出し電極とが接合する構造であることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１記載の表示装置において、
   前記表示装置は、前記第１基板と前記第２基板とにより液晶層を挟持し、表示光源となるバックライトを備えた液晶表示装置であることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１記載の表示装置において、
   前記表示装置は、前記第１基板上に、前記薄膜トランジスタ回路につながる電極層間に有機エレクトロルミネッセンス層を形成した発光素子を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置であることを特徴とする表示装置。
4. 請求項１記載の表示装置において、
   前記金属ナノワイヤは、断面直径が１０〜１００ｎｍの範囲であり、かつ、長さが１〜１００μｍの範囲であることを特徴とする表示装置。
5. 請求項１記載の表示装置において、
   前記金属ナノワイヤは、銀ナノワイヤであることを特徴とする表示装置。
6. 請求項１記載の表示装置において、
   前記タッチパネルは、前記透明基板の表面に対して前記導電膜の透明樹脂が接合する構造であり、前記導電膜の表面層の１０〜２００ｎｍの範囲の厚さに前記金属ナノワイヤが含有されていることを特徴とする表示装置。
7. 請求項１記載の表示装置において、
   前記導電膜の透明樹脂は、感光性樹脂絶縁物からなることを特徴とする表示装置。
8. 請求項１記載の表示装置において、
   前記導電膜は、可視光領域で光透過率が８０％以上であることを特徴とする表示装置。
9. 透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された感光性樹脂組成物フィルムを備えた支持体フィルムから、転写により前記感光性樹脂組成物フィルムを透明基板に貼り合わせる工程と、
   前記感光性樹脂組成物フィルムを遮光マスクを介して露光し、アルカリ性現像液を用いて前記露光での未露光部分を現像により除去することで、前記透明基板上に形成された透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された導電膜からなる透明電極を形成する工程と、
   前記透明電極の表面に引き出し電極を形成する工程とを備え、
   前記透明電極を形成する工程では、前記透明基板のタッチする基板面に対して、基板裏面上に第１透明樹脂層があり、次に前記第１透明樹脂層に対して透明樹脂中に金属ナノワイヤを含有した第１導電膜の層が積層され、次に第２透明樹脂層が積層され、次に前記第２透明樹脂層に対して透明樹脂中に金属ナノワイヤを含有した第２導電膜の層が積層されて、前記第１導電膜の層と前記第２導電膜の層とが前記第２透明樹脂層を介して交差することで、ＸとＹの位置を検出するタッチパネル電極となることを特徴とする表示装置の製造方法。

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